الكون

موجات الجاذبية

موجات الجاذبية


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

بعض المعادلات التي صاغها آينشتاين في عام 1915 تنبأت بوجود ظاهرة تسمى موجات الجاذبية. في نهاية عام 2015 تم اكتشاف هذه الموجات مباشرة.

نعلم جميعا ما هي الأمواج. على سبيل المثال ، تلك التي تتشكل في بركة مع الماء الثابت عندما يتم إلقاء الحجر.

في نظرية النسبية، يوضح أينشتاين أن المكان والزمان ليسا مستقلين عن بعضهما البعض ، لكنهما يشكلان كيانًا فريدًا يسمى الزمكان. إذا تخيلنا أن هذين المتغيرين معاً يشكلان غشاءًا مسطحًا ثنائي الأبعاد ، فيمكننا تخمين أنه ، في وجود كتلة ، سوف "يتشوه" الفضاء ، كما يفعل الغشاء العادي تحت وطأة كرة البلياردو.

أي كائن آخر مع كتلة يلاحظ هذا التشوه ، ويضطر إلى اتباع مسارات مختلفة مما كان سيتبع إذا لم يتم تشويه الغشاء. تأثير أو نتيجة تلك الهندسة المنحنية للزمان هي خطورة، وهذه هي الطريقة التي تدير النسبية لشرح الشهير الجاذبية العالمية اكتشف نيوتن.

كيف تحدث موجات الجاذبية؟

تسارع إنتاج الهيئات الضخمة تقلبات في نسيج الزمكان الذي ينتشر مثل موجة في جميع أنحاء الكون. هذه هي موجات الجاذبية التي خططت لها أينشتاين واكتشفت الآن.

فقط الأحداث الاستثنائية في الأجسام الكونية ذات الكتل الضخمة ، مثل النجوم النيوترونية أو رشقات أشعة جاما أو الثقوب السوداء ، هي وحدها التي يمكنها إنتاج موجات ذات طاقة كافية لاكتشافها ؛ أحداث قوية مثل انفجار سوبر نوفا عملاق أو اندماج فتحتين أسوديتين.

تقصر موجات الجاذبية الزمكان في اتجاه واحد ، وتطيله في الاتجاه الآخر ، وتنتشر بسرعة الضوء. لا شيء يتوقف أو يعكسها ؛ لذلك ، بخلاف الضوء والموجات الكهرومغناطيسية الأخرى ، لا يهم عدد الأشياء التي يجدونها في طريقهم حتى تصل إلى الأرض.

لماذا هي مهمة؟ بعض الأحداث في الكون يصعب اكتشافها مباشرة. على سبيل المثال ، لاحظ الثقوب السوداء ، التي لا تنبعث منها ضوء. ومع ذلك ، يمكن أن تنبعث منها موجات الجاذبية في بعض الأحيان ، مثل عندما تصطدم اثنتان منها وتندمجان. هذا ما حدث لأول مرة تم اكتشاف موجات الجاذبية. حتى أنهم قد يشرحون لنا ما حدث في الثانية الأولى من الكون ، مباشرة بعد الانفجار الكبير. من المأمول أن يساعد هذا الاكتشاف على فهم بعض المجهول الكبير الذي لا يزال في علم الفلك والفيزياء.

كيف يتم اكتشافهم؟

يتكون المرصد المتقدم لقياس التداخل بالليزر الموجي للجاذبية ، المعروف باسم LIGO ، من جهازين مفصولين يفصل بينهما 3000 كيلومتر في عام 2015 ، في ولايتي واشنطن ولويزيانا. يتألف كل كاشف من حزمتين من ضوء الليزر طولهما أربعة كيلومترات ، مرتبة بزوايا قائمة. عندما تحدث موجة الجاذبية ، تطول إحدى حزم الضوء هذه ، بينما تقصر الموجة الأخرى. يمكن للكشف عن LIGO اكتشاف اختلافات قدرها عشرة آلاف من قطر النواة الذرية.

تم التقاط الإشارة الأولى في 14 سبتمبر في كاشفين في نفس الوقت. لقد جاءت من عملية اندماج بلغت 1.3 مليار سنة ضوئية وتألفت من تصادم فتحتين أسوديتين كانت كتلتهما 29 و 36 ضعف كتلة الشمس. تم دمج الفتحتين في واحدة ، مما أطلق طاقة تعادل ثلاث كتل شمسية. الذي تم رفضه في شكل موجات الجاذبية. عندما وصلت إلينا هذه الموجات ، بعد 1.3 مليار سنة ، تسببت في حدوث اضطراب طفيف جدًا في الزمان والمكان ، وهو أمر غير محسوس للجميع ، ولكنه يكفي لحساسية LIGO العالية.

فاز العلماء راينر فايس وباري باريش وكيب ثورن بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2017 عن عملهم في LIGO ، جهاز الكشف عن موجات الجاذبية. تعرفت عليهم هيئة المحلفين لاكتشافهم الذي هز العالم. حصل الفيزيائيون الأمريكيون الثلاثة أيضًا على جائزة أميرة أستورياس لعملهم الحاسم في التقاط هذه الظاهرة من خلال مرصد التداخل بالليزر ذو الموجة الجاذبية.

تعد مجموعة UIB للنسبية والجاذبية رائدة في إسبانيا في دراسة موجات الجاذبية. على صفحتك سيمفونية الكون أنها توفر المعلومات والموارد حول هذا الموضوع.

◄ السابقالتالي ►
الإشعاع الكونيشكل الكون